Способ устранения неоднозначности кодирования в волоконно- оптических преобразователях

 

Изобретение относится к оптоэлектронике и может-быть использовано в волоконно-оптических преобразователях линейных и угловых перемещений в код. Целью изобретения является повышение надежности преобразования. Цель достигается тем, что в качестве элементов групп каждого следующего уровня преобразования используют последовательно расположенные группы предыдущего уровня, при этом число элементов в группах выше первого уровня выбирают равным двум, трем или четырем, нумеруют элементы в пределах каждой группы всех уровней, объединяют волокна кодирующих элементов, принадлежащих элементам групп с одинаковыми номерами. В жгуты логически преобразуют полученные на выходе волоконно-оптического кодирующего устройства К неоднозначных унитарных кодов в К однозначных унитарных кодов, после чего формируют из них требуемый код. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 02 F 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (л)

Ql, 4 0

Д к

N P С =М1, i =2 (21) 4393957/25 (22) 21,03.88 (46) 23.05.92. Бюл. ¹ 19 (71) Могилевский машиностроительный институт (72) Н.B.Êóäèíîâ, С.Г.Поздняков и В.Н.Усик (53) 772.99(088,8) (56) Конюков Н.Е. и др. Оптоэлектронные измерительные преобразователи, — Л.:

Энергия, 1977, с.45 — 46, Авторское свидетельство СССР

N 1582172, кл. G 02 F 3/00, 1987.. (54) СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ НЕОДНОЗНАЧНОСТИ КОДИРОВАНИЯ В ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ (57) Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано в волоконИзобретение относится к области оптоэлектроники и может быть использовано в волоконно-оптических преобразователях линейных и угловых перемещений объекта в код.

Цель изобретения — повышение надежностии.

Выбор ширины луча Lo2D разбиение выходных торцов кодирующих элементов волоконно-оптического кодирующего устройства (ВОКУ) на группы К уровней, нумерация элементов в пределах каждой группы всех уровней, разводка каждого уровня отдельно в унитарном коде обеспечивают возможность однозначного считывания кода Ж, 1735794 А1 но-оптических преобразователях линейных и угловых перемещений в код, Целью изобретения является повышение надежности преобразования, Цель достигается тем, что в качестве элементов групп каждого следующего уровня преобразования используют последовательно расположенные группы предыдущего уровня, при этом число элементов в группах выше первого уровня выбирают равным двум, трем или четырем, нумеруют элементы в пределах каждой группы всех уровней, объединяют волокна кодирующих элементов, принадлежащих элементам групп с одинаковыми номерами.

B жгуты логически преобразуют полученные на выходе волоконно-оптического кодирующего устройства К неоднозначных унитарных кодов в К однозначных унитарных кодов, после чего формируют из них требуемый код. 1 ил. при изменении ширины светового луча в пределах 2D < 1 < Ln,.

Очевидно, что произведение чисел элементов одной группы каждого уровня даст общее количество кодирующих элементов

В ОКУ. к

Исследование функции F =.,"Р С; при

i=2 условии где С- — количество элементов в каждой группе i-го уровня;

1735794

25

55

К вЂ” количество уровней;

N — количество элементов каждой группы первого уровня;

N> — количество кодирующих элементов

ВОКУ;

P — произведение, показало, что сумма будет минимальной, если С = Сз = ... = Ск = е. Но поскольку количество элементов в группах — целое число, его выгодно выбрать близким к е, т.е. равным 2 или 3. Сумма С не увеличится, если вместо двух уровней групп по два элемента в группах этих уровней взять один уровень с четырьмя элементами в каждой группе, так как количество элементов в группах можно брать равным 4.

Рассмотрим реализацию способа при максимальной ширине светового луча Lm =

6D и количестве кодирующих элементов

В О КУ N ) = 1024.

Тогда N = (6D/D}+ 2 = 8, Произведение к

Р С = N)/N = 1024/8 = 128. Разбиваем

i =2 число 128 на произведение, например, чисел 4 и 2: 128 = 4 4 4 2, В результате имеем, что все кодирующие элементы ВОКУ следует разбить на пять уровней групп, причем каждая из групп первого уровня содержит по восемь кодирующих элементов, каждая из групп второго уровня содержит по четыре группы первого уровня, каждая из групп третьего уровня содержит по четыре группы второго уровня, каждая из групп четвертого уровня содержит по четыре группы третьего уровня, а группа пятого уровня содержит две группы четвертого уровня. После нуме-, рации элементов групп всех уровней для каждого уровня отдельно объединяем элементы групп с одинаковыми номерами в отдельные жгуты, На чертеже изображено устройство для реализации предлагаемого способа при числе кодирующих элементов ВОКУ М1 =

1024 и максимальной ширине луча Lm = 6D, Устройство содержит источник 1 света, волоконно-оптическое кодирующее устройство (ВОКУ) 2, на выходе которого пять групп жгутов с восемью жгутами в первой группе, двумя жгутами в пятой группе и по четыре жгута в остальных группах, пять групп фотоэлектрических преобразователей 3, входы которых оптически связаны с выходными жгутами кодирующего устройства, семнадцать двухвходовых схем И 4 с прямым и инверсным входами, подключенных между фотоэлектрическими преобразователями каждой группы таким образом, что прямой вход элемента И был соединен с предыдущим, а инверсный вход- с последующим фотоэлектрическим преобразователем группы, выход первого в группе фотоэлектрического преобразователя соединен только с прямым, а выход последнего только с инверсными входами элемента И 4, и девять схем ИЛИ 5, входы которых определенным образом в соответствии с двоичным кодом соединены с выходами схем И 4.

Устройство работает следующим образом, Световой луч от источника 1 освещает от двух до семи входных торцов кодирующих элементов ВОК) 2, так как в процессе работы могут быть освещены пять квантов полностью и два кванта частично, Оптические сигналы появляются на равном количеству освещенных входных торцов кодирующих элементов количестве жгутов, принадлежащих первому уровню, и на одном или двух жгутах каждой из групп жгутов, соответствующих остальным уровням, На фотоэлектрических преобразователях 3 оптические сигналы преобразуются в электрические. Таким образом, получают на пяти гоуппах фотоприемников пять неоднозначных унитарных кодов. На выходах логических схем И 4 получают пять однозначных унитарных кодов, Логические схемы ИЛИ 5 преобразуют пять однозначных унитарных кодов в двоичный код, причем выход j-го элемента ИЛИ является выходом j-го двоичного разряда.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении надежности преобразования при снижении технологических и эксплуатационных требований за счет устранения неоднозначности кодирования в условиях изменяющейся ширины светового луча и шага квантования, Формула изобретения

Способ устранения неоднозначности кодирования в волоконно-оптических преобразователях, при котором предварительно разбивают входные торцы кодирующих элементов на входные группы и нумеруют их в пределах каждой группы, обьединяют волокна кодирующих элементов, принадлежащих элементам групп с одинаковыми номерами, в жгуты, число элементов N в каждой из входных групп выбирают исходя из условия N = (Lm/D) + 2, где Lm — максимальная ширина луча, D — ширина входного дискрета кодирующего элемента, () — ближайшее большее целое число, считывают кбд с полностью освещенного дискрета, ширину светового луча выбирают больше удвоенной ширины дискрета, а затем освещают входные торцы световым лучом, преобразуют полученные оптические сигналы в электрические и логически обрабатывают код, о т1735794 л ича ющи йс я тем, что, с целью повышения надежности, разбивают входные торцы кодирующих элементов на группы К уровней, причем элементами групп первого уровня являются выходные торцы отдельных последовательно расположенных кодирующих элементов, а элементами групп каждого следующего уровня — последовательно расположенные группы предыдущего уровня, при этом число элементов в группах выше первого уровня выбирают равным двум, трем или четырем, затем нумеруютэлементы в пределах каждой группы всех уровней, объединяют волокна кодиру5 ющих элементов, принадлежащих элементам групп с одинаковыми номерами, в жгуты и осуществляют логическое преобразование неоднозначных унитарных кодов в К однозначных унитарных кодов, после чего

10 формируют из них требуемый код.